NO327374B1

NO327374B1 - Aim

Info

Publication number: NO327374B1
Application number: NO20033405A
Authority: NO
Inventors: Nils-Ola Svensson
Original assignee: Saab Ab
Priority date: 2001-01-31
Filing date: 2003-07-30
Publication date: 2009-06-15
Also published as: EP1356249B1; ES2369881T3; SE0100275L; WO2002061364A1; EP1356249A1; SE519115C2; NO20033405L; ATE521870T1; NO20033405D0; SE0100275D0; DK1356249T3

Abstract

The present invention relates to a laterally and vertically rotatable sight (1). The sight is designed to be difficult to detect both visually and by means of radar. The sight according to the invention comprises a first essentially spherical body (4) divided into a central section (6) and a first and a second peripheral section (7, 8), which peripheral sections are arranged one on each side of the central section. The spherical body is rotatable in relation to a second rotationally symmetrical body (5) about a first axis of rotation (12). The first and second peripheral sections (7, 8) are interconnected and arranged rotatably about a second axis of rotation (13) at right angles to the first axis of rotation (12).

Description

Foreliggende oppfinnelse gjelder et sikte som er roterbart vertikalt og sideveis og som omfatter et første hovedsakelig sfærisk, hult legeme som samarbeider med et andre hovedsakelig roterbart symmetrisk legeme. Legemene er roterbare i forhold til hverandre om en første rotasjonsakse. Det sfæriske legemet huser en eller flere elektrooptiske sensorer med assosierte åpninger, hvor sensorene er roterbare rundt den andre rotasjonsakse vinkelrett til den første rotasjonsaksen. The present invention relates to a sight which is rotatable vertically and laterally and which comprises a first mainly spherical, hollow body which cooperates with a second mainly rotatable symmetrical body. The bodies are rotatable relative to each other about a first axis of rotation. The spherical body houses one or more electro-optical sensors with associated openings, where the sensors are rotatable around the second axis of rotation perpendicular to the first axis of rotation.

Siktet i henhold til det ovenfor er passende som et panoreringssikte som kan bli montert på, for eksempel, tårntaket til et kampkjøretøy for å kunne tjene som hovedsikte eller som et annet observasjonssystem. Siktet kan også bli benyttet på sjøen, for eksempel, på en kampbåt. Det kan også bli supplert med en missilposisjonsindikator og benyttet for missilkontroll. The sight according to the above is suitable as a panning sight which can be mounted on, for example, the turret roof of a combat vehicle to serve as a main sight or as another observation system. The sight can also be used at sea, for example, on a battleship. It can also be supplemented with a missile position indicator and used for missile control.

Siktet av typen indikert i det første avsnittet er tilgjengelig på markedet. I denne sammenheng, er den normale konstruksjonen for rotasjonen rundt den andre rotasjonsaksen brakt til veie ved å montere det første legeme på en gaffel som stammer fra det andre legeme, på et skaft som kopler de to bena til gaffelen. The sieve of the type indicated in the first paragraph is available on the market. In this context, the normal construction for the rotation about the second axis of rotation is brought about by mounting the first body on a fork originating from the second body, on a shaft connecting the two legs of the fork.

I blant annet slike anvendelsesområder som de indikert ovenfor, er det av stor verdi å gjengi påvisning av siktet så vanskelig som mulig. Dette gjelder like mye til enkle visuelle påvisninger, påvisning ved hjelp av optronikkmidler og påvisning ved hjelp av radar. Among other things, in areas of application such as those indicated above, it is of great value to render detection of the scope as difficult as possible. This applies equally to simple visual detections, detection using optronics and detection using radar.

Et formål med foreliggende oppfinnelse er å konstruere et sikte som gjør det mer vanskelig å oppdage siktet visuelt, med optronikk eller ved hjelp av radar enn det som er tilfelle i kjente konstruksjoner med, for eksempel, gaffelmontering. Et annet formål er å produsere et sikte som er lett å montere og som er passende for å oppgradere allerede eksisterende utstyr i form av, for eksempel, kjøretøy, slik som kampkjøretøy. Ytterligere er det et formål å produsere et allsidig sikte som kan bli benyttet for observasjon, mållokalisering og missilkontroll. An aim of the present invention is to construct a sight which makes it more difficult to detect the sight visually, with optronics or with the help of radar than is the case in known constructions with, for example, fork mounting. Another object is to produce a sight which is easy to mount and which is suitable for upgrading already existing equipment in the form of, for example, vehicles, such as combat vehicles. Furthermore, it is an aim to produce a versatile sight that can be used for observation, target location and missile control.

Formålet med oppfinnelsen er oppnådd med sikte i henhold til det første avsnittet, som er karakterisert ved at det første legemet er, langs den andre rotasjonsaksen, delt inn i en sentral seksjon anordnet fast relativt til den andre rotasjonsaksen, og en første og en andre periferisk seksjon er anordnet en på hver side av den sentrale seksjonen og er anordnet roterbart rundt den andre rotasjonsaksen og sammenkoplet for å følge rotasjonsbevegelsen til den andre, hvor minst én perifer seksjon omfatter minst én elektrooptisk sensor med tilhørende åpning. The object of the invention has been achieved with a view according to the first paragraph, which is characterized in that the first body is, along the second axis of rotation, divided into a central section fixed relative to the second axis of rotation, and a first and a second circumferential section is arranged one on each side of the central section and is arranged rotatably around the second axis of rotation and connected to follow the rotational movement of the other, where at least one peripheral section comprises at least one electro-optical sensor with an associated opening.

Ved hjelp av oppfinnelsen, er et sikte produsert som, uavhengig av vertikal og sidestilt orientering, har en visuell ytre kontur som er praktisk talt identisk i alle retninger. Dette resulterer i en lav sannsynlighet for visuell oppdagelse selv om sikte er panorert. Konstruksjonen leverer også sannsynligheten for å holde radarekkoområdet hovedsakelig konstant i forskjellige retninger uavhengig av vertikal eller sideveis manøvrering. Imidlertid er det en betingelse at den optiske åpningen som er dannet i den periferiske seksjonen er laget på en slik måte at den reflekterer elektromagnetisk stråling til radarfrekvensen involvert. I kraft av sin form og det faktum at siktet ikke trenger en optisk kanal, er det stor frihet når det gjelder plassering av sikte, hvor et resultat blant annet er at monteringsarbeidet kan bli forenklet. By means of the invention, a sight is produced which, regardless of vertical and side-by-side orientation, has a visual outer contour which is practically identical in all directions. This results in a low probability of visual detection even if the sight is panned. The design also delivers the probability of keeping the radar echo area essentially constant in different directions regardless of vertical or lateral maneuvering. However, it is a condition that the optical opening formed in the peripheral section is made in such a way that it reflects electromagnetic radiation to the radar frequency involved. By virtue of its shape and the fact that the sight does not need an optical channel, there is great freedom when it comes to positioning the sight, one result of which is that the assembly work can be simplified.

I henhold til en fordelaktig utførelse av siktet, kan den optiske åpningen bli beskyttet fordi den kan bli rotert ned inn i beskyttelsen av det andre legemet. Utførelsen er karakterisert ved at den periferiske seksjonen er anordnet roterbart rundt den andre rotasjonsaksen inn i en beskyttelsesposisjon hvor optiske åpninger, anordnet i den periferiske seksjonen, hvor normale sensorer er beskyttet av det andre legemet. According to an advantageous embodiment of the sight, the optical opening can be protected because it can be rotated down into the protection of the second body. The embodiment is characterized in that the peripheral section is arranged rotatably around the second axis of rotation into a protective position where optical openings, arranged in the peripheral section, where normal sensors are protected by the second body.

I henhold til en utvikling av denne fordelaktige utførelsen, kan siktet bli fremskaffet med en ekstra sensor bak en liten åpning. Denne åpningen er orientert i en annen retning fra andre åpninger. Sikte i henhold til denne utviklingen er karakterisert ved at den omfatter en ekstra sensor for bruk når normale sensorer er plassert i beskyttende posisjon, hvor den ekstra sensoren er fremskaffet med en åpning som er liten i forhold til åpningene til de andre sensorene og er orientert i en annen retning i forhold til andre åpninger. Ved å introdusere denne ekstra sensoren, kan en viss informasjon bli oppnådd fra omgivelsene i beskyttet posisjon også. I denne sammenheng, betyr liten åpning at dens åpningsareal er maksimum 5 % av arealet til en åpning av normal størrelse. En annen retning er fordelaktig plassert i en retning som, relativ til retningen av de andre åpningene, tilsvarer til en rotasjon i størrelsesorden 90° rundt den andre rotasjonsaksen. Dette betyr at hvis de normale åpningene er orientert vertikalt nedover i beskyttelsesposisjon, vil den ekstra sensoren med sin åpning bli orientert hovedsakelig horisontalt. According to a development of this advantageous embodiment, the scope can be provided with an additional sensor behind a small opening. This opening is oriented in a different direction from other openings. Sights according to this development are characterized in that they include an additional sensor for use when normal sensors are placed in a protective position, where the additional sensor is provided with an opening that is small in relation to the openings of the other sensors and is oriented in a different direction compared to other openings. By introducing this additional sensor, some information can be obtained from the surroundings in a protected position as well. In this context, small opening means that its opening area is a maximum of 5% of the area of a normal size opening. Another direction is advantageously located in a direction which, relative to the direction of the other openings, corresponds to a rotation of the order of 90° around the second axis of rotation. This means that if the normal openings are oriented vertically downwards in the protection position, the additional sensor with its opening will be oriented mainly horizontally.

I henhold til en annen fordelaktige utførelse av sikte i henhold til oppfinnelsen, er siktet konstruert for å kommunisere med et utstyr som det er anordnet på via en elektronisk tilkopling. Ved å la siktet kommunisere med utstyret i form av, for eksempel, et kampkjøretøy via kun én elektronisk kanal, er ingen separat direkte optisk kanal påkrevd. Løsningen gjør monteringen av siktet lett, og det er ikke nødvendig å lage et hull for å tillate passasje av en direkte optisk kanal. Løsningen betyr også at observatøren har bedre beskyttelse. Han har fullstendig beskyttelse mot virkningen av forstyrrende eller ødeleggende laserstråling. Kun detektoren i seg selv er påvirket og risikerer å bli ødelagt. According to another advantageous embodiment of the sight according to the invention, the sight is designed to communicate with a piece of equipment on which it is arranged via an electronic connection. By allowing the sight to communicate with the equipment in the form of, say, a combat vehicle via only one electronic channel, no separate direct optical channel is required. The solution makes mounting the scope easy, and there is no need to make a hole to allow the passage of a direct optical channel. The solution also means that the observer has better protection. He has complete protection against the effects of disruptive or destructive laser radiation. Only the detector itself is affected and risks being destroyed.

I henhold til en passende utførelse, er minst én elektrooptisk sensor anordnet i hver periferiske seksjon. Ved å fordele sensorene mellom de periferiske seksjonene, kan plassen bli benyttet optimalt på samme tid som at konstruksjonen er balansert. According to a suitable embodiment, at least one electro-optical sensor is arranged in each peripheral section. By distributing the sensors between the peripheral sections, the space can be used optimally at the same time as the construction is balanced.

Hvis, for eksempel, en sensor krever et stort område, kan den sentrale seksjonen bli plassert litt asymmetrisk relativt til de periferiske seksjonene. Utførelsen er karakterisert ved at den sentrale seksjonen er konstruert asymmetrisk relativt til de periferiske seksjonene. If, for example, a sensor requires a large area, the central section may be placed slightly asymmetrically relative to the peripheral sections. The design is characterized by the fact that the central section is constructed asymmetrically relative to the peripheral sections.

Det andre legemet til siktet er fordelaktig konstruert til å ha en sirkulær sylindrisk form. Denne foreslåtte formen har en fordelaktig skjulende effekt. The second body of the sight is advantageously designed to have a circular cylindrical shape. This proposed shape has a beneficial concealing effect.

Siktet er passende for å huse mange forskjellige typer av elektrooptiske sensorer. For eksempel, minst én elektrooptisk sensor, som kan bli utvalgt fra typene TV, IRV, laseravstandsbedømmer og laserbelyser, kan bli anordnet i minst én av de to periferiske seksjonene. The scope is suitable for housing many different types of electro-optical sensors. For example, at least one electro-optical sensor, which can be selected from the types of TV, IRV, laser range finder and laser illuminator, can be arranged in at least one of the two peripheral sections.

For å stabilisere siktet er en gyro med to frihetsgrader anordnet som stabiliserer siktet ved å korrigere rotasjonsbevegelser om den første og andre rotasjonsaksen. Gyroen med to frihetsgrader isolerer effektivt siktelinjen fra bevegelsene til de støttende overflatene. In order to stabilize the sight, a gyro with two degrees of freedom is arranged which stabilizes the sight by correcting rotational movements about the first and second axes of rotation. The two-degree-of-freedom gyro effectively isolates the line of sight from the movements of the supporting surfaces.

For å kunne danne en lav termisk signatur, kan de ytre overflatene av siktet være konstruert slik at de tillater kontroll av overflatetemperaturen ved hjelp av, for eksempel, væskeavkjøling. In order to produce a low thermal signature, the outer surfaces of the sieve may be designed to allow control of the surface temperature by means of, for example, liquid cooling.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende i forbindelse med noen utførelseseksempler og under henvisning til tegningene, der figur 1 viser graferisk et sikte i henhold til oppfinnelsen montert på et kampkjøretøy; figur 2 viser et sikte i henhold til oppfinnelsen i perspektiv i en vinkel forfra; figur 3 viser et sikte i henhold til oppfinnelsen i perspektiv, i en vinkel forfra, med det ytre dekselet delvis fjernet; og figur 4 viser en alternativ utførelse av et sikte i henhold til oppfinnelsen i perspektiv, i en vinkel forfra, med det ytre dekselet delvis fjernet. The invention shall be described in more detail in the following in connection with some exemplary embodiments and with reference to the drawings, where Figure 1 graphically shows a sight according to the invention mounted on a combat vehicle; figure 2 shows a sight according to the invention in perspective at an angle from the front; figure 3 shows a sight according to the invention in perspective, at an angle from the front, with the outer cover partially removed; and Figure 4 shows an alternative embodiment of a scope according to the invention in perspective, at an angle from the front, with the outer cover partially removed.

I henhold til figur 1, er siktet 1 montert på tårnet 2 til et kampkjøretøy 3. Her kan siktet fungere som et panorerende hovedsikte eller som et annet observatorsystem. Siktet er gyrostabilisert av et biaksialt gyro med to frihetsgrader (ikke vist) montert på den samme strukturen som de elektrooptiske sensorene og med måleaksene vinkelrett til siktelinjen. Selv om siktet 1 er vist montert på et kampkjøretøy her, er mange andre typer av utstyr mulig, og man kan nevne spesielt bruken til sjøs på en kampbåt. According to figure 1, the sight 1 is mounted on the turret 2 of a combat vehicle 3. Here the sight can function as a panning main sight or as another observer system. The sight is gyro-stabilized by a biaxial gyro with two degrees of freedom (not shown) mounted on the same structure as the electro-optical sensors and with the measurement axes perpendicular to the line of sight. Although scope 1 is shown mounted on a combat vehicle here, many other types of equipment are possible, and one can mention in particular the use at sea on a combat boat.

Siktet vil nå bli beskrevet i større detalj med referanse til figurene 2-4. The aim will now be described in greater detail with reference to figures 2-4.

I henhold til figur 2, omfatter siktet 1 et hovedsakelig sfærisk legeme 4 i nærheten av en ende av et rotasjonssymmetrisk legeme 5, fortrinnsvis med sylindrisk form. Det sfæriske legemet 4 omfatter en sentral seksjon 6 omkranset av to periferiske seksjoner 7 o 8 på hver side. I utførelsen vist, er den periferiske seksjonen 7 fremskaffet med en åpning 9, mens den periferiske seksjonen 8 har to åpninger 10, 11. Det sfæriske legemet 4 er roterbart i forhold til legemet 5 rundt en rotasjonsakse 12. Ved rotasjon rundt rotasjonsaksen 12, er det mulig å utføre en fullstendig rotasjon, det vil si 360°. De to periferiske seksjonene 7, 8 er fast mekanisk sammenkoplet på en måte som vil bli forklart i større detalj nedenfor og er roterbart anordnet slik at de er i stand til å bli rotert rundt en rotasjonsakse 13. Rotasjonen kan bli begrenset til et område hvor åpningene til siktet, i en endeposisjon, orientert med en vinkel nedover relativ til det horisontale planet og i en andre endeposisjon, orientert med en vinkel oppover relativ til det horisontale planet. According to Figure 2, the sieve 1 comprises a substantially spherical body 4 near one end of a rotationally symmetrical body 5, preferably of cylindrical shape. The spherical body 4 comprises a central section 6 surrounded by two peripheral sections 7 o 8 on each side. In the embodiment shown, the peripheral section 7 is provided with an opening 9, while the peripheral section 8 has two openings 10, 11. The spherical body 4 is rotatable relative to the body 5 around a rotation axis 12. When rotating around the rotation axis 12, it possible to perform a complete rotation, i.e. 360°. The two peripheral sections 7, 8 are fixed mechanically interconnected in a manner that will be explained in greater detail below and are rotatably arranged so that they are able to be rotated about a rotation axis 13. The rotation can be limited to an area where the openings to the sight, in one end position, oriented at a downward angle relative to the horizontal plane and in a second end position, oriented at an upward angle relative to the horizontal plane.

Figur 3 viser hvordan de elektrooptiske sensorene er anordnet i to periferiske seksjoner 7, 8. Den periferiske seksjonen 7 er fremskaffet med en elektrooptisk sensor 14, mens den periferiske seksjonen 8 har to elektrooptiske sensorer 15, 16. De elektrooptiske sensorene kan bli valgt fra muligheter som omfatter for eksempel, TV, IRV, laseravstandsbedømmer og laserbelyser. De elektrooptiske sensorene 14-16 er montert på sirkulære plater 17, 18 som er roterbart lagermontert rundt rotasjonsaksen 13 og er fast mekanisk sammenkoplet. For å drive platene, er en servomotor (ikke vist), som er kontrollert ved informasjon fra utstyret som siktet er montert på, huset i den sentrale seksjonen. Figure 3 shows how the electro-optical sensors are arranged in two peripheral sections 7, 8. The peripheral section 7 is provided with an electro-optical sensor 14, while the peripheral section 8 has two electro-optical sensors 15, 16. The electro-optical sensors can be selected from possibilities which includes, for example, TV, IRV, laser distance judge and laser illuminator. The electro-optical sensors 14-16 are mounted on circular plates 17, 18 which are rotatably mounted on bearings around the axis of rotation 13 and are permanently mechanically connected. To drive the plates, a servo motor (not shown), which is controlled by information from the equipment on which the sight is mounted, is housed in the central section.

Utførelsen vist i figur 4 har et annerledes arrangement av elektrooptiske sensorer i den periferiske seksjonen 8. I dette tilfelle, huser den periferiske seksjonen 8 tre elektrooptiske sensorer 15, 16 og 19. Sensorene 14-16 peker hovedsakelig samme retning, mens sensoren 19 peker i en retning som er rotert ved ca. 90° om rotasjonsaksen 13. Det kan også bli observert at sensoren 19 har en liten åpning. I kraft av utførelsen vist i figur 4, er et sikte produsert hvor de ordinære normale sensorene kan bli beskyttet ved å bli rotert ned inn i beskyttelse av legemet 5. På samme tid, er en viss overvåkning av situasjonen likevel tillatt med sensoren 19 som har en liten åpning og er derfor ikke så sårbar. Stabilisering av sensoren 19 påkrever en tredje målingsakse vinkelrett til målingsaksene tidligere nevnt, og siktet er passende supplert med en enakset gyro med to frihetsgrader (ikke vist). Det kan bemerkes her at utførelsen vist i figur 3 også tillater normale sensorer å bli beskyttet i legemet 5. Imidlertid, i den beskyttede posisjonen er det ingen reserve for siktet for å finne ut hva som skjer i omgivelsene. The embodiment shown in Figure 4 has a different arrangement of electro-optical sensors in the peripheral section 8. In this case, the peripheral section 8 houses three electro-optical sensors 15, 16 and 19. The sensors 14-16 point mainly in the same direction, while the sensor 19 points in a direction that is rotated by approx. 90° about the axis of rotation 13. It can also be observed that the sensor 19 has a small opening. By virtue of the embodiment shown in Figure 4, a sight is produced in which the ordinary normal sensors can be protected by being rotated down into the protection of the body 5. At the same time, a certain monitoring of the situation is still allowed with the sensor 19 which has a small opening and is therefore not so vulnerable. Stabilization of the sensor 19 requires a third measurement axis perpendicular to the measurement axes previously mentioned, and the aim is suitably supplemented by a single-axis gyro with two degrees of freedom (not shown). It may be noted here that the embodiment shown in figure 3 also allows normal sensors to be protected in the body 5. However, in the protected position there is no reserve for the scope to find out what is happening in the surroundings.

Informasjonen fra sensorene består av kun videosignaler eller andre digitale signaler. Disse er oppført til én eller flere monitorer inne i tårnet via en elektrisk kabel. Signalene fra en sikteinnretning inne i tårnet til de vertikale og sideveisbevegende servomotorene kan også bli overført via den samme kabelen. The information from the sensors consists only of video signals or other digital signals. These are connected to one or more monitors inside the tower via an electrical cable. The signals from an aiming device inside the turret to the vertical and lateral servo motors can also be transmitted via the same cable.

For å kunne oppnå en lav termisk signatur, kan det ytre dekselet til siktet, bortsett fra de optiske åpningene, bli fremskaffet med en mulighet for å kontrollere overflatetemperaturen ved hjelp av, for eksempel, væskeavkjølingsmiddel. Mulighetene for å avkjøle finnes også i tilfelle av at det ytre dekselet er konstruert til å motstå framenter og ildgivning. In order to achieve a low thermal signature, the outer cover of the scope, apart from the optical apertures, can be provided with a possibility to control the surface temperature by means of, for example, liquid coolant. The possibilities for cooling also exist in the event that the outer cover is designed to resist framants and ignition.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til de illustrative utførelsene beskrevet ovenfor men kan undergå modifikasjoner innenfor omfanget av de vedlagte krav og oppfinnelsesideen. Det er, for eksempel, et antall av mulige anvendelsesområder i tillegg til de spesifisert ovenfor. The invention is not limited to the illustrative embodiments described above but may undergo modifications within the scope of the appended claims and the inventive idea. There are, for example, a number of possible areas of application in addition to those specified above.

Claims

1. Sight which is rotatable vertically and laterally and which comprises a first substantially spherical, hollow body cooperating with a second substantially rotatable symmetrical body, the bodies being rotatable relative to each other about a first axis of rotation, the spherical body housing one or more electro-optic sensors with associated openings, where the sensors are rotatable around a second axis of rotation perpendicular to the first axis of rotation, characterized in that the first body is, along the second axis of rotation, divided into a central section fixed relative to the second axis of rotation, and a first and a second peripheral section, wherein the first and second peripheral sections are arranged one on each side of the central section and are rotatably arranged around the second axis of rotation and coupled so that they follow the rotational movement of each other, wherein at least one peripheral section comprises at least one electro-optical sensor with associated opening.

2. Sight according to claim 1, characterized in that the peripheral sections are rotated arranged around the second axis of rotation into a protective position where the optical openings, arranged in the peripheral sections, for normal sensors are protected by the second body.

3. Sight according to claim 2, characterized in that the sight comprises an additional sensor for use when normal sensors are placed in a protective position, where the additional sensor is provided with an opening that is small compared to the openings of the other sensors and is oriented in a different direction from the other openings.

4. Sight according to claim 3, characterized in that the second direction is placed in a direction which, relative to the direction of the other openings, corresponds to a rotation of the order of 90° about the second axis of rotation.

5. Sight according to the preceding claim, characterized in that the sight is designed to communicate with the equipment on which it is arranged via an electrical connection.

6. Sight according to the preceding claim, characterized in that at least one electro-optical sensor with associated opening is arranged in each peripheral section.

7. Sight according to the preceding claim, characterized in that the second body is designed to have a cylindrical shape.

8. Sight according to the preceding claim, characterized in that at least one electro-optical sensor, which can be selected from the types of TV, IRV, laser illumination and missile localizer, is arranged in at least one of the two peripheral sections.

9. Sight according to the preceding claim, characterized in that a gyro with two degrees of freedom is arranged to stabilize the sight by correcting rotational movement about the first and second axis of rotation.

10. A sight according to the preceding claim, characterized in that the outer cover of the first and second body is designed to allow control of the surface temperature.

11. Sight according to the preceding claim, characterized in that the central section is constructed asymmetrically relative to the peripheral sections.